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        深圳市鵬鑫威科技有限公司

        30毫秒低延時無線圖傳解決在地下操作機器人操作通信問題

        發布時間:2019/07/19

        機器人在隧道偵察任務中看到。機器人使用機載照明來照亮場景。 它還可以使用熱像儀進行更隱蔽的監視。

         

         

        機器人在隧道偵察任務中使用機載照明來照亮場景。它還可以使用熱像儀進行更隱蔽的監視。機器人使用Cofdm無線圖傳無線電進行通信。為了實現擴展鏈接,機器人可以在其路徑上部署無線電“面包屑”,以建立臨時網絡連續性,使機器人能夠傳輸實時視頻,語音和數據。

         

         

         

         

         

        隧道-4002
        微型戰術地面機器人通過繩索降低到洞穴。這款超移動機器人重8.6千克(19磅),可攜帶9千克(20磅)的有效載荷,包括手柄,紅外攝像頭、無線圖傳或其他系統。

         

         

         

         

         

        地面機器人可以協助地下人類活動,有時甚至可以替代某些應用中的人工操作。機器人承擔的任務通常比人類更安全,在某些應用中更快,更準確。作為人類,機器人也有局限性 - 特別是在自主性,對其對操作員輸入的依賴的情境理解,這需要可靠的通信,直接或通過實體,不斷地將地下操作員連接到地面。

        地下環境 - 機器人視角

        當代地面機器人以“遙控”模式操作,需要良好的操作技能來移動機器人,了解其周圍環境并操縱其有效載荷。一些機器人已經支持半自動操作,使得無人駕駛車輛能夠通過單個指令跟隨相對復雜的命令集。

         

        半自動能力,例如爬樓梯,抓住物體或翻身經常需要大量控制,這需要戰斗員專注于機器人操作,而不是他自己的生存,因此,使機器人在復雜地形的戰斗中無關緊要。因此,半自動操作必須使機器人戰斗有效。半自動操作的應用通常利用先進而簡單的操作人機界面和先進的機器人操作系統。

         

         

         

         

         

         

         

         

        具有挑戰性的通信和控制在建筑物和地下環境中的操作中也很常見,否定了基于GPS的位置定位和通信。集成差分GPS,(DGPS),干涉射頻(DF),聲學(聲納)處理,慣性測量以及方位角和距離測量可以補償GPS拒絕環境中的更好定位。這些傳感器中的一些還可以實現某種程度的半自動操作,并且允許多個機器人在單個控制器下同時操作,從而實現更快的區域覆蓋,尤其是在室內和地下偵察操作中。

        目前使用的一些措施也可以為地下運營挑戰提供解決方案。例如,通常通過通風管降入隧道的隧道偵察機器人正在使用系繩 - 這條系繩還可以提供與平臺之間的電力和通信鏈路,使機器人能夠無限制地部署其任務。電源或通信范圍,實時向地面操作員提供圖像和數據。

         

         

         

        CaveCrawler
        來自CMU的Cave Crowler是為地下科學活動而開發的一個研究項目,有助于探索考古遺址和洞穴。照片:CMU

         

         

         

        從洞穴爬行者到隧道偵察兵

        在21世紀初期,卡內基梅隆大學開發的Groundhog和Cave Crowler等研究項目為機器人洞穴探測和地下考古研究鋪平了道路。這些項目后來演變為Gemini Scout--一個在桑迪亞實驗室開發的搜救機器人。Gemini Scout協助礦山和隧道的救援行動。然而,這個大型機器人缺乏適合戰術任務的規模和靈活性。

        近年來,五角大樓以及最近在美國國防部下運作的機構間打擊恐怖主義技術支持組織(CTTSO)。國防部的資金用于地下作戰,測繪,態勢感知,航行,避障等。以色列國防軍(IDF)和英國陸軍也獲得了大量的機器人,用作微型士兵便攜式UGV。其中一些機器人已經投入使用并參與作戰行動。

         

         

         

         

        SAN-DIEGO-隧道特遣部隊
        圣地亞哥隧道特遣部隊正在使用機器人偵察連接墨西哥城市蒂華納和圣??地亞哥的走私隧道。通過機構間打擊恐怖主義技術支持組織(CTTSO)提供的機器人為國家和地方執法機構提供了35個此類機器人,用于評估和業務使用。

         

         

         

         

         

        微型戰術地面機器人

        其中一個被發現適合地下作業的機器人是由Roboteam開發的Micro Tactical Ground Robot。2013年,CTTSO撥款1560萬美元用于評估和測試這些機器人到2015年。大約100臺機器人已經在陸軍特種作戰司令部,海軍特種作戰司令部的戰斗隊以及聯邦調查局 - 人質救援等機構間戰術部隊中運作。邊境巡邏特種作戰小組,他們最近參加了在蒂華納的美墨邊境探測隧道。CTTSO計劃向機構間戰術單位或國內運營提供35個機器人。以色列和英國陸軍最近跟隨CTTSO,部署了便攜式微型機器人。最近分配給的任務包括地下隧道偵察,

        除了美國,特種部隊和英國軍隊的特種部隊和其他步兵部隊外,加利福尼亞海關和邊境巡邏隊(CBP)隧道特遣部隊一直在使用美國 - 墨西哥邊境的擴大了他們的監視能力,并引入了CTTSO提供的機器人。這些機器人已經證明他們值得探測連接蒂華納和圣??地亞哥的走私隧道。

        位于加利福尼亞州圣地亞哥圣地亞哥隧道特遣部隊的隧道工作隊得到國土安全部調查(HSI)的支持; 海關與邊境保護局(CBP) - 邊境巡邏隊; 緝毒局(DEA)和美國檢察官辦公室。

         

         

         

         

         

        pointman_tunnel
        在Nogales,Az的邊境巡邏人員正在使用Pointman機器人清除他們發現的隧道,以提供對潛在威脅的初步評估,以及在隧道中發現武器或違禁品的潛在人員。在代理商冒險進入現場之前,機器人還可以幫助評估隧道結構良好的天氣。

         

         

         

         

         

        Pointman SUGV

        適用于隧道監視的另一個機器人是Pointman Small UGV(SUGV)。根據ARA,50多個Pointman Tactical Robots已經部署在美國各地的警察,特警,政府和第一響應團隊。ARA建造的這種輪式機器人目前最近用于隧道探測,在亞利桑那州邊界的Nogales附近運行。

         

         

         

         

         

        Counter Tunnel機器人配置為在隧道內移動,使用“坦克模式”并行移動兩個軌道。 在協商障礙時,機器人可以轉換為以蛇式運動。 照片:美國海軍。
        Counter Tunnel機器人配置為在隧道內移動,使用“坦克模式”并行移動兩個軌道。在協商障礙時,機器人可以轉換為以蛇式運動。該機、Cofdm無線圖傳器人配備了立體相機和2D激光雷達有效載荷。

         

         

         

         

         

        快速反應隧道檢測(R2TD)

        國防部長辦公室(OSD)聯合地面機器人企業(JGRE)在快速反應隧道探測(R2TD)聯合能力技術演示(JCTD)下推出的反隧道系統項目于2011年啟動并已達到有限的領域在2013年進行測試。用于反隧道操作的原型機器人系統,Counter Runnel機器人設計用于對具有高度自治的隧道進行勘探,繪圖和表征,為三維(3D)定位提供安全有效的解決方案,映射和隧道環境的表征。

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

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